Российские и китайские микробиологи подписали Меморандум о сотрудничестве в области коллекций культур

12.08.2013

-

 

Российские и китайские микробиологи подписали Меморандум о сотрудничестве в области коллекций культур

Делегация китайских микробиологов (jpg, 268 Kб)

Прошла церемония подписания Меморандума о сотрудничестве между Институтом биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К.Скрябина РАН и Международным центром данных о микроорганизмах (ВЦДМ, WDCM), действующим под эгидой Всемирной федерации коллекций культур (ВФКК, WFCC) при поддержке Академии наук Китая. Собравшихся приветствовал Президент Всемирной федерации коллекций культур проф. Ф.Десмет (Объединенные коллекции Бельгии).

Это — важное событие для микробиологов, однако, чтобы его в полной мере оценить, надо, хотя бы вкратце, напомнить — что такое микроорганизмы, как сохраняются коллекции культур, над чем работают ученые, каковы тенденции международного сотрудничества и какой поддержки ученые ждут от государства. Поэтому предложим вам краткий экскурс в данную тематику.

О микроорганизмах. Если мысленно предположить, что микробы вдруг исчезли бы с поверхности Земли, то достаточно всего трех-четырех суток и - жизнь на планете прекратится.

Микроорганизмы — живые существа, которых не видно невооруженным глазом, однако их генетическое и биохимическое разнообразие превышает разнообразие всех иных представителей животного и растительного мира вместе взятых. Микроорганизмы - первопоселенцы, они обитают на Земле около четырех миллиардов лет. Тонны микроорганизмов переносятся пыльными бурями и атмосферными потоками. Расселяются они не только в почвах, соленых и пресных водоемах, но их обнаруживают также и в горячих источниках при температуре кипения, и в вечной мерзлоте, возраст которой миллионы лет.

Микробы являются активными участниками процессов, происходящих в экосистемах и организмах животных, растений. Между прочим, атмосфера и биосфера нашей планеты — в значительной степени результат их деятельности. Да и в каждом из нас сотни видов микробов — почти полтора килограмма. Метаболизм организма человека обусловлен как собственными, так и микробными генами. Разнообразие микроорганизмов, населяющих человеческий организм, особенно кишечник, чрезвычайно велико; многие из них находятся в состоянии динамического равновесия друг с другом и с организмом человека, участвуют в синтезе витаминов и нейромедиаторов, осуществляют детоксикацию и т.д.

Все ли микроорганизмы нам известны? Вовсе нет: число описанных и изученных видов микроорганизмов – менее 5%! И как раз на наших глазах происходит революция в представлениях о многообразии мира микроорганизмов. Ученых это, разумеется, воодушевляет, но это же ставит и трудные задачи перед коллекциями культур.

Страницы истории. Более ста лет назад в Европе возникли первые микробные коллекции, позже они создавались и в России, в основном - медицинского профиля. В 40-х годах прошлого века в нашей стране начали формировать коллекции непатогенных микроорганизмов. Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ) стартовала в 1958 г. с небольших лабораторных коллекций Института микробиологии, возглавлял направление в то время проф. В.И. Кудрявцев. После постановления Президиума АН СССР (1980 г.) ВКМ стала развиваться уже в составе Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К.Скрябина.

Сегодня ВКМ входит в лидирующую группу среди активных коллекций мира, это наша российская научная ценность – особая коллекция даже среди самых редкостных собраний. Фонд ВКМ включает около 20 тысяч штаммов и является крупнейшим по численности и видовому разнообразию микроорганизмов. Работающие здесь ученые-энтузиасты, многие - мирового уровня, собирают, сохраняют, изучают и приумножают число невидимых существ, получая неоценимые сведения.

Исследовательская работа. Одним из важных аспектов является депонирование и сохранение на территории России типовых (эталонных) штаммов микроорганизмов. Каждый образец (штамм) коллекции имеет паспорт. Исследуются обширные некодирующие последовательности участвующих в регуляции работы генов, оцениваются потенциально опасные и потенциально полезные свойства микроорганизмов.

С целью хранения микробы помещаются в защитную среду разных типов - от снятого молока до всевозможных смесей. Полученная суспензия клеток замораживается и высушивается - так, в запаянной ампуле, микробы способны пережить многие годы, некоторые даже 40-50 лет. Исследователи регулярно оживляют микробы, проверяют их жизнеспособность. Кстати, любопытно, но нет пока полной ясности насчет их состояния покоя - все ли биохимические реакции прекращаются? Или, пусть медленно, но они, все же, продолжаются?

Сегодня у микробиологов значительно расширилось поле исследований, добавились новые направления - биоинформатика, интеллектуальная собственность и международное право, доступ к генетическим ресурсам, биобезопасность, регуляция и т.д. Но, главное, фонд ВКМ продолжает сохранять результаты большого труда предшествующих поколений ученых.

О международной кооперации. Количество коллекций, зарегистрированных во Всемирной Федерации Коллекций Культур (WFCC) составляет 644. В 1977 году около 25 стран, в том числе СССР, подписали Будапештский договор о взаимном признании депонирования микроорганизмов для целей патентной процедуры. Сейчас количество таких стран около 80. Если ученый любой страны собирается получить патент на какой-то штамм или его полезное свойство, то копия штамма обязательно должна быть помещена в коллекцию - для надежности сохранения микробов и разрешения возможных спорных вопросов. Такие коллекции стали называть международными депозитариями.

ВКМ также выполняет функции Международного органа по депонированию культур, защищенных патентами, согласно принятым РФ обязательствам по Будапештскому договору. Депонирование микроорганизмов, патентуемых различными организациями РФ – важная составная часть действующей национальной системы охраны интеллектуальной собственности.

Коллекционное дело стало международным, коллекции культур проявляют интерес к объединению. Российские ученые также постоянно участвуют в международных проектах по созданию информационных сетей, связанных с микробиологией.

По инициативе Организации экономического сотрудничества и развития несколько лет назад началась международная кампания по превращению наиболее крупных коллекций мира в коллекции нового поколения - Биологические ресурсные центры, как основу биотехнологии. Перед ними стоят задачи отработки механизмов взаимообмена базами данных, распределения информации и использования коллективного опыта. И, в первую очередь - укрепление доверия между партнерами. Это важно в преддверии нового (электронного) издания Глобального каталога микроорганизмов, а также мероприятий, вытекающих из эволюционирующих международных соглашений, касающихся легитимного оборота микробных генетических ресурсов. Электронные банки данных по сохраняемым микроорганизмам должны быть интегрированы в международные сети.

К российским ученым периодически обращаются специалисты из зарубежных коллекций с просьбой прислать тот или иной штамм, который у них отсутствует или погиб, и наши, конечно, высылают, впрочем, и нам также высылают штаммы по нашей просьбе. Штаммы не продают! — это неписаное правило соблюдается во всех странах.

В последние годы в профессиональной среде происходят большие изменения: разворачивается революция в «системах опознавания», с открытием антибиотиков стартовала глобальная гонка по выделению из природы новых микробов, способных производить разные полезные соединения. 2011–2020 годы провозглашены ООН декадой «Биологического разнообразия».

О государственной поддержке. Во всех развитых странах быстро растет интерес государства к инфраструктуре, обеспечивающей развитие биотехнологии, как такого научного направления, которое позволяют решать проблемы во многих сферах социально-экономической деятельности: в производстве кормов (фураж) и пищи, в здравоохранении, в средствах защиты от опасных микроорганизмов, в использовании практически-полезных микроорганизмов и т.д.

В правительствах стран укрепляется понимание, что современную коллекцию микроорганизмов без больших вложений организационных усилий и финансовых средств не сделаешь, что здесь требуются особые условия, обеспечение защиты интеллектуальной собственности, нужны специалисты не только научных областей – биологии, физики, химии, математики, но также квалифицированные юристы и экономисты. Так создаются образцовые современные коллекции в Германии, Бельгии, Франции, Голландии, Китае, где трудятся ученые со статусом госслужащих и хорошим личным доходом. Работать в таких центрах престижно.

Наши российские специалисты работают с поддержкой «Комплексной Программы развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года» по созданию инфраструктуры развития биотехнологии. Вместе с тем, внимание государственных органов недостаточное, ВКМ, как и сотня иных российских коллекций, находятся в бедственном финансовом положении.

Итак, в мировой практике сегодня лавинообразно возрастает поток биологических образцов, подлежащих безусловному сохранению в биологических коллекциях (микроорганизмы, клетки и их компоненты), с целью дальнейшего их использования в фундаментальных и прикладных исследованиях. Коллекции культур становятся основным научным инструментом, обеспечивающим доступ к практически неисчерпаемому миру микробов, который позволяет решать социально-экономические задачи и проблемы окружающей среды. Российские коллекции, часто на голом энтузиазме, но продолжают сохранять и приумножать генетические ресурсы страны.

Возвращаемся к Меморандуму о сотрудничестве. Его подписали директор ВЦДМ проф. Юнкай Ма (Junkai Ma) и директор ИБФМ РАН член-корреспондент РАН А.М.Боронин. С китайской стороны во встрече приняли участие также профессора Бин Лиу (руководитель департамента промышленной биотехнологии, отделение наук о жизни и биотехнологии АН КНР), Ю-Гуанг Жу (директор центра биологических коллекций Института микробиологии АН КНР) и другие специалисты в сфере коллекций культур и биоинформатики. Перед подписанием меморандума китайская делегация посетила отдел микологии Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН (г. Санкт-Петербург), где также ознакомилась с работой коллекции и гербария грибов.

С российской стороны в церемонии подписания Меморандума приняли участие член Президиума РАН академик А.И.Мирошников, член-корреспондент Л.В.Калакуцкий, д.б.н. Л.И.Евтушенко и другие российские специалисты в области микробиологии и коллекций.

Подготовили Светлана Озерская, Сергей Шаракшанэ

 

©РАН 2019